(57)【要約】【課題】市水を浄化して良質な水を生成する浄水器を提供し、低コスト化と排水量の低減が実現できる。【解決手段】水道に連結された導管７８と、配管途中に設置されたフィルター２２及び中空糸フィルター２３と、軟水手段Ａの二次側から浄水を取り出す浄水取出管３０と、軟水手段Ａを運転、停止させる制御手段１００と、軟水手段の運転、停止を操作する操作手段１１０とからなり、循環経路７０内に設けられた送液ポンプ７１と、電気透析槽７２に付設された排水管によって、電気透析槽７２を小型・低コスト化でき、かつ排水量を低減できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
市水を浄化して良質な水を生成する浄水器において、水道に連結された導管と、前記導管が連結された軟水手段と、前記軟水手段の二次側から浄水を取り出す浄水取出管と、前記軟水手段を運転、停止させる制御手段と、前記軟水手段の運転、停止を操作する操作手段とからなり、前記軟水手段は、貯水タンクと、前記貯水タンクに付設された循環経路と、前記循環経路内に設けられた送液ポンプと、前記循環経路内に設けられた電気透析槽と、前記電気透析槽に付設された排水管で構成されることを特長とする電気透析式浄水器。
【請求項２】
貯水タンクは、前記貯水タンク下部に設けられ市水が流入する給水口と、前記貯水タンク上部に設けられ浄水を浄水取出管へ供給する取出口とからなり、前記貯水タンク内部に前記給水口と前記取出口を２つの空間に隔てるように混合防止部材を構成したことを特長とする電気透析式浄水器。
【請求項３】
混合防止部材は、給水口近傍と取出口近傍の間を移動可能なことを特長とする請求項１または請求項２に記載の電気透析式浄水器。
【請求項４】
混合防止部材の外周近傍にシール部材を具備したことを特長とする請求項１から請求項３に記載の電気透析式浄水器。
【請求項５】
制御手段は、電気透析槽の運転により生じる電流値が所定置以下となった時、電気透析槽を停止させることを特長とする請求項１から請求項４に記載の電気透析式浄水器。
【請求項６】
制御手段は、電気透析槽の停止時には、前記電気透析槽に所定時間毎に断続的に通電を行い、発生する電流値が所定値以上となった時、前記電気透析槽の運転を開始することを特長とする請求項１から請求項５に記載の電気透析式浄水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気透析槽により水道水を浄化して軟水を溜める電気透析式浄水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水道水を浄化してより良質の飲料水を得るため、各種の浄水器が市販されており、この種の浄水器の一つとして、逆浸透膜製のフィルタを用いた逆浸透膜浄水器があり、浄水により生じた排水を回収して有効利用した逆浸透膜浄水器がある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の逆浸透膜浄水器を説明する。
【０００４】
図８は、従来の噴水式の逆浸透膜浄水器の縦断面図である。図８に示すように、従来の逆浸透膜浄水器は、主に流し場カウンターの下に逆浸透膜浄水器を設置した場合の排水利用装置である。
【０００５】
台所に引き込まれた水道管１１と、逆浸透膜、カーボンフィルターで水道水を浄化し、貯水する逆浸透膜方式浄水器１２と、逆浸透膜方式浄水器１２内の浄水を取り出す浄化水用蛇口１３と、浄化水用蛇口１３と逆浸透膜方式浄水器１２を連結する連結管１４と、逆浸透膜方式浄水器１２から排出する排水を通すため、逆浸透膜方式浄水器１２上部近傍と排水用貯水タンク１６の上部近傍を連結する排水排出管１５と、逆浸透膜方式浄水器１２から排出する廃水を溜めておく廃水用貯水タンク１６と、廃水用貯水タンク１６の上部近傍でかつ排水排出管１５の取付個所よりやや下部と排水用配管２６を連結する。
【０００６】
オーバフロー用排水管１７と、廃水用貯水タンク１６の下部近傍とポンプ１９を連結する連結管１８と、廃水を取り出す蛇口２１と、蛇口２１とポンプ１９を連結する連結管２２と、連結管２２と排水用配管２６が貫通する洗槽２５とから構成されている。
【０００７】
以上のように構成された逆浸透膜浄水器について、以下その動作を説明する。
【０００８】
逆浸透膜方式浄水器１２で水道水が浄化され、浄化水用蛇口１３から飲料用等に使用される。また、逆浸透膜方式浄水器１２で水道水が浄化されている間、逆浸透膜方式浄水器１２から廃水も同時に排出されるが、この廃水は廃水排出管１５を通って廃水用貯水タンク１６に溜められる。この廃水用貯水タンク１６の中の廃水は、必要時にポンプ１９を作動させて連結管２２を経て廃水用の蛇口２１に送られ、飲料以外の例えば食器洗い用の水として利用される。
【０００９】
廃水用貯水タンク１６内の廃水が多くなりすぎた時は、オーバフロー用排水管１７から台所の排水用配管２６を経て廃棄される。
【００１０】
【特許文献１】
特開平９−２９２５０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の逆浸透膜浄水器は、逆浸透膜を使用することから、コストが高くなるという欠点があった。
【００１２】
また、上記従来の逆浸透膜浄水器は、逆浸透膜を使用することから、一般に４０％から８０％の排水が生じるという欠点があった。
【００１３】
本発明は従来の課題を解決するもので、浄水手段として電気透析槽を用いることで、低コストでかつ排水量の少ない浄水器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、市水を浄化して良質な水を生成する浄水器において、水道に連結された導管と、前記導管が連結された軟水手段と、前記軟水手段の二次側から浄水を取り出す浄水取出管と、前記軟水手段を運転、停止させる制御手段と、前記軟水手段の運転、停止を操作する操作手段とからなり、前記軟水手段は、貯水タンクと、前記貯水タンクに付設された循環経路と、前記循環経路内に設けられた送液ポンプと、前記循環経路内に設けられた電気透析槽と、前記電気透析槽に付設された排水管で構成したものであり、前記貯水タンク内の市水を前記循環経路に設置された前記電気透析槽で徐々に軟水するという作用を有する。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、貯水タンクは、前記貯水タンク下部に設けられ市水が流入する給水口と、前記貯水タンク上部に内部に設けられ浄水を浄水取出管供給する取出口とからなり、前記貯水タンク内部に前記給水口と前記取出口を２つの空間に隔てるように混合防止部材を構成したことで、前記貯水タンク内に流入する市水と貯水されていた浄水が混ざらないという作用を有する。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、混合防止部材は、給水口近傍と取出口近傍の間を移動可能にしたものであり、水道圧により混合防止部材が上下に移動するという作用を有する。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３に記載の発明において、混合防止部材の外周近傍にシール部材を具備したものであり、前記貯水タンク内に流入する市水と貯水されていた浄水が混ざらないという作用を有する。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４に記載の発明において、制御手段は、電気透析槽の運転により生じる電流値が所定置以下となった時、電気透析槽を停止させることとしたので、前記所定の電流値に対応する水硬度では運転を停止するという作用を有する。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５に記載の発明において、制御手段は、電気透析槽の停止時には、前記電気透析槽に所定時間毎に断続的に通電を行い、発生する電流値が所定値以上となった時、前記電気透析槽の運転を開始することとしたので、前記所定の電流値に対応する水硬度で運転を開始するという作用を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による製氷装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明による実施例の形態１の電気透析式浄水器の装置の一例を示す構成図である。図２は、本発明による実施例の形態１の貯水タンクの構成図である。図３は、本発明による実施例の形態１の混合防止部材の側面図である。図４は、本発明による実施例の形態１の混合防止部材の正面図である。図５は、本発明による実施例の形態１の電気透析槽を流れる電流値と水硬度の関係を示した特性図である。図６は、本発明による実施例の形態１の軟水動作時の動作図である。図７は、本発明による実施例の蛇口開放時の動作図である。
【００２２】
図１において、第１貯水タンク１０は、水道に連結された給水配管系２０と、浄水取出配管系３０と、排水配管系４０が接続されている。給水配管系２０は、主に逆止付減圧弁２１と、第１フィルター２２と、第２フィルター２３とから構成され、導管としては、水道と逆止付減圧弁２１を連結する導管２４と、逆止付減圧弁２１の二次側と第１フィルター２２の入口を結ぶ導管２５と、第１フィルター２２の出口と第２フィルー２３の入口を連結する導管２６と、第２フィルター２３の出口と第１貯水タンク１０の上部近傍に設けられた給水口２８を連結する導管２７がある。
【００２３】
ここで、第１フィルター２２は、市水中に含まれる浮遊物を除去するために設置するもので、内部にメッシュ構造の炉材が充填されている。次に、第２フィルター２３は、市水中に含まれる細菌を除去するために設置するもので、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンでできたマカロニ状の化学繊維で、壁面に微細な穴が無数に開いた中空糸膜が使用できる。
【００２４】
浄水取出配管系３０は、蛇口３１と、第１貯水タンク１０の上部近傍に設けられた取出口３３と蛇口３１を連結する導管３２で構成されている。第１排水系４０は、手動の排水バルブ４１と、第１貯水タンク１０の下部近傍と排水バルブ４１を連結する導管４２で構成される。
【００２５】
次に軟水手段Ａは、第１貯水タンク１０と第２貯水タンク５０を連結する連結配管系６０と、第２貯水タンク５０と、第２貯水タンク５０内の水を軟水化する循環経路７０と、軟水供給配管系８０と、排水配管系９０とで構成されている。
【００２６】
連結配管系６０は、第１貯水タンク１０に付設された逆止弁６１と、逆止弁６１と第２貯水タンク５０の下部近傍に設けられた給水口６３を連結する導管６２とで構成されており、逆止弁６１は第１貯水タンク１０から第２貯水タンク５０方向に向けてのみ流路を形成するように取り付けられている。
【００２７】
循環経路７０は、主に循環ポンプ７１と、電気透析槽７２と、電磁弁７３とから構成せれ、導管としては、第２貯水タンクの下部近傍と循環ポンプ７１の吸入口とを連結する導管７４と、循環ポンプ７１の吐出口と電気透析槽７２の入口とを連結する導管７５と、電気透析槽７２の出口と電磁弁７３の入口を連結する導管７６と、電気透析槽７２の排水口と電磁弁７７を連結する導管７８で構成されている。
【００２８】
軟水供給配管系８０は、蛇口８１と、第２貯水タンク５０の上部近傍に設けられた取出口８３と蛇口８１を連結する導管８２で構成されている。排水系は９０は、手動の排水バルブ９１と、第２貯水タンク５０の下部近傍と排水バルブ９１を連結する導管９２で構成される。
【００２９】
図２、図３、図４において、第２貯水タンク５０の内部には、混合防止部材５１と、ガイドシャフト５２が構成されており、ガイドシャフト５２は略円筒形状であり、一端は第２貯水タンク５０の下部に垂直方向に固定されている。混合防止部材５１は、ガイドシャフト５２が貫通するボス５３と、ボス５３に固定された混合防止プレート５４と、混合防止プレート５４の外周に設けられたシール部材５５とで構成されている。
【００３０】
混合防止プレート５４は、第２貯水タンク５０の内壁とほぼ同形状となる形状であり、本実施例では略円形の皿型形状を成しており、２つの開口部５６が形成されている。開口部５６の下面近傍には開閉蓋５７が混合防止プレート５４に回動可能に軸支されており、所定のバネ圧（図示せず）で混合防止プレート５４に押し付けられている。
【００３１】
また、混合防止プレート５４の外周と第２貯水タンク５０は所定のクリアランスを設けてあり、このクリアランスを埋めるようにシール部材５５が全周に取り付けられている。シール部材５５の材料としては、可撓性が良く水道法に適合した、軟硬度のシリコンゴムが適している。
【００３２】
制御手段１００は、循環ポンプ７１と電気透析槽７２の運転・停止と、電磁弁７３及び電磁弁７７の開閉を制御するためのものであり、電気透析槽７２をＯＮ−ＯＦＦする電流リレーと、電流リレーの出力を受けて循環ポンプ７１をＯＮ−ＯＦＦさせる電磁接触器と、循環ポンプ７１用の電磁接触器の出力を受けて電磁弁７３を開閉する電磁弁７３用の電磁接触器と、電磁弁７７を開閉する電磁接触器が備えられている。
【００３３】
操作手段１１０は、軟水機能のＯＮ−ＯＦＦを選択する手動切り替えスイッチと、電気透析槽７２の運転を表示するランプと、電気透析槽７２の運転完了を表示するランプが備えられている。
【００３４】
図５は、電気透析槽７２への直流電圧の印加により生じる電流値と水の硬度の関係であり、硬度の上昇により電流値が増加している。ここで、第１の硬度は本実施例において目標とする浄水の制御範囲の下限硬度である１０相当で、この時に電気透析槽７２に生じる電流値が第１の電流値である。
【００３５】
また、第２の硬度は本実施例において目標とする浄水の制御範囲の上限硬度である１５相当であり、この時に電気透析槽７２に生じる電流値が第２の電流値である。
【００３６】
以上のように構成された自動製氷装置について、以下その動作を図１、図６、図７を参照して説明する。
【００３７】
まず、図１において、水道から供給された市水は給水配管系２０を通ることで、第１浄水として第１貯水タンク１０に供給される。ここで、第１浄水とは、給水配管系２０に構成された第１フィルター２２及び第２フィルター２３により市水中に含まれる浮遊物及び細菌が除去されたものである。第１貯水タンク１０に溜められた第１浄水は蛇口３１の開放に伴い、水道圧により浄水取出配管系３０を通って浄水装置外へ供給され、主に洗浄用もしくは調理用として使用される。
【００３８】
次に、図６において、第１貯水タンク１０から連結配管系６０を通って第１浄水が第２貯水タンク５０に供給される。ここで、電気透析槽７２及び循環ポンプ７１の運転により、通常閉状態である電磁弁７３が開状態となり、第２貯水タンク５０に溜められた第１浄水は、電気透析槽７２へ送液され再び第２貯水タンク５０内に戻される。
【００３９】
このように循環回路中に電気透析槽７２を形成することで、第２貯水タンク５０内の第１浄水は除々にミネラル成分やカルキ成分が除去され第２浄水となる。この時、まず、混合防止部材５１は、導管７４と第２貯水タンク５０の接続部より下方に移動することの無いように構成されており（詳細は図示せず）、混合防止部材５１が最下点以外に位置する時は、混合防止部材５１は自身の自重により最下点まで移動する。混合防止部材５１が最下点に位置する状態において循環ポンプ７１が運転した場合、混合防止部材５１上部は循環ポンプ７１の吐出圧となり、混合防止部材５１下部は循環ポンプ７１の吸入圧となり、この圧力差により開閉蓋５７は開状態となり、開口部５６により第２貯水タンク５０内に流路が構成される。
【００４０】
ここで、操作手段１１０の手動切り替えスイッチにより軟水機能をＯＦＦとされた場合、循環ポンプ７１と電気透析槽７２は動作しない。操作手段１１０の手動切り替えスイッチにより軟水機能をＯＮとされた場合、循環ポンプ７１と電気透析槽７２と電磁弁７３に通電され、第２貯水タンク５０内の第１浄水は電気透析槽７２により徐々にミネラル成分やカルキ成分が除去されるとともに操作手段１１０の軟水装置の運転ランプが点灯する。
【００４１】
ここで、硬度の低下に伴い電気透析槽７２に生じる電流値も次第に低下し、第２貯水タンク５０内の水硬度が１０相当に達したとき、電気透析槽７２に生じる電流値は第１電流値まで低下し、電流リレーにより電気透析槽７２と循環ポンプ７１と電磁弁７３への通電は解除されるとともに、操作手段１１０の軟水運転ランプが消灯し、軟水運転の完了ランプが点灯する。
【００４２】
また、電気透析槽７２の濃縮室には、硬度の上昇した水が生成されており、循環ポンプ７１の起動後、所定時間経過した後に、電磁弁７７に所定時間通電して開放状態として、濃縮室内の高硬度水を排水する。本実施例において、１回目の排水タイミングは、ポンプ７１の起動後２０分とし、電磁弁７７への通電時間を２０秒とした。２回目以降の排水については、前回の排水後２０分後に電磁弁７７に２０秒関の通電を実施した。
【００４３】
次に、蛇口８１が開放されると、水道圧により、混合防止部材５１が上方へ押し上げられることで、混合防止部材５１上部の軟水は軟水供給配管系８０を通って浄水装置外へ放出される。この時、混合防止部材５１の効果により、混合防止部材５１上下の第１浄水と第２浄水は殆ど混合することはない。
【００４４】
また、電磁弁７３は非通電で閉状態であることから循環経路７０を通り、混合防止部材５１の下部の第１浄水が上部へ移動して、混合防止部材５１上下の軟水と第１浄水が混合することはなく、浄水装置外へ放出されたミネラル成分やカルキ成分の除去された水は主に飲料用及び調理用に使用される。
【００４５】
軟水完了後の制御については、本実施例においては、定期的に所定時間、電気透析槽７２のみに通電し、電気透析槽７２に生じる電流値が第２電流値より大きくなる場合、このまま継続運転となるように制御したが、この他の手段として、第２貯水タンク５０内下部に混合防止部材５１との近接スイッチを配置し、混合防止部材５１の上昇、つまり蛇口８１の開放を検知して、軟水動作を制御する方法も考えられる。
【００４６】
以上のように本実施例の形態の電気透析式浄水器は、市水を浄化して良質な水を生成する浄水器において、水道に連結された給水配管系２０と、給水配管系２０途中に設置された第１フィルター２２と、給水配管系２０途中に設置された第２フィルター２３と、連結配管系６０が連結された軟水手段Ａと、第２貯水タンク５０の二次側から浄水を取り出す軟水供給配管系８０と、前記軟水手段Ａを運転、停止させる制御手段１００と、前記軟水手段Ａの運転、停止を操作する操作手段１１０とから構成され、軟水手段Ａを、第２貯水タンク５０と、第２貯水タンク５０に付設された循環経路７０と、循環経路７０内に設けられた循環ポンプ７１と、循環経路７０内に設けられた電気透析槽７２と、気透析槽７２に付設された排水管７７で構成されるようにしたので、小容量の電気透析槽を使用しても第２貯水タンク５０内の水を徐々に軟水化できる。
【００４７】
さらに、浄水方式として電気透析方式を採用したので、従来の逆浸透膜浄水器に比べて、排水量を低減することができる。
【００４８】
さらに、第２貯水タンク５０内部に混合防止部材５１を構成したので、新たな給水が第２貯水タンク５０に行われた場合に、第２貯水タンク５０内で第１浄水と第２浄水の混合を抑制することができる。
【００４９】
さらに、混合防止部材５１を、上下に移動可能にしたので、ポンプ等別付けの装置を必要とせず、水道圧を利用して、第２貯水タンク５０内の水を浄水装置外へ送水することができる。
【００５０】
さらに、混合防止プレート５４の外周にシール部材５５を設けたので、混合防止部材５１の上下移動の際、第２貯水タンク５０内で第１浄水との軟水の混合を抑制することができる。
【００５１】
さらに、制御手段１００には、電気透析槽７２の運転により生じる電流値を検出する電流リレーとこの電流リレーの出力により循環ポンプ７１を制御する電磁接触器を設けたので、第２貯水タンク５０内の水の硬度が第１硬度以下となった場合、軟水手段Ａの運転を自動的に停止できる。
【００５２】
さらに、制御手段１００は、電気透析槽７２の停止時には、電気透析槽７２に所定時間毎に断続的に通電を行うようにしたので、第２貯水タンク５０内の水の硬度が第２硬度以上となった場合、軟水手段Ａの運転を自動的に起動できる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、電気透析槽を循環経路内に設置して、貯水タンク内の市水を徐々に軟水化するので、電気透析槽の小型化、低コスト化が実現できる。
【００５４】
さらに、気透析方式を採用したので、排水量を低減できる。
【００５５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、貯水タンク内に、混合防止部材を構成したので、軟水処理が完了した第２浄水と新たに流入する第１浄水との混合を防止することができる。
【００５６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の発明に加えて、混合防止部材が給水口近傍と取出口近傍の間を移動可能にしたので、給水口にかかる水道圧を用いて貯水タンク内の水を浄水装置外に供給することができる。
【００５７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の発明に加えて、混合防止部材の外周近傍にシール部材を具備することで、貯水タンク内壁と前記混合防止部材外周の間の水の移動が略０となるので、軟水処理が完了した水と新たに流入する市水との混合を防止することができる。
【００５８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４の発明に加えて、電気透析槽の運転により生じる電流値が所定値以下となった時、電気透析槽を停止させるので、浄水器の自動運転が実現できる。
【００５９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の発明に加えて、電気透析槽の停止時には、前記電気透析槽に所定時間毎に断続的に通電を行い、発生する電流値が所定値以上となった時、前記電気透析槽の運転を開始するので、浄水器の自動運転が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気透析式浄水器の実施の形態１の構成図
【図２】本発明による実施の形態１の貯水タンクの構成図
【図３】本発明による実施の形態１の混合防止部材の側面図
【図４】本発明による実施の形態１の混合防止部材の正面図
【図５】本発明による実施の形態１の電流値と水硬度の特性図
【図６】本発明による実施の形態１の軟水動作時の動作図
【図７】本発明による実施の形態１の蛇口開放時の動作図
【図８】従来の浄水器の縦断面図
【符号の説明】
Ａ  軟水手段
２０    給水配管系
２２    第１フィルター
２３    第２フィルター
５０    第２貯水タンク
５５    シール部材
６３    給水口
７０    循環経路
７１    循環ポンプ
７２    電気透析槽
７８    導管
８０    軟水供給配管系
８３    取出口
１００  制御手段
１１０  操作手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005007347.tif 000005
【図４】
2005007347.tif 000006
【図５】
2005007347.tif 000007
【図６】
2005007347.tif 000008
【図７】
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【図８】
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